JP3736372B2 - 照明光学ユニットの製造方法、照明光学ユニットの製造装置、この製造方法により製造された照明光学ユニット、およびプロジェクタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造方法、製造装置、この製造方法により製造された照明光学ユニット、およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源と、この光源から出射された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、この電気光学装置で変調された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタとしては、例えば、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラーによりＲＧＢの三色の色光に分離し、三枚の液晶パネルによって各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写光学系となる投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
前述のプロジェクタには、光源から出射された光束を無駄なく液晶パネルの画像形成領域に供給して明るい投写画像を形成し、また明るさのムラのない投写画像を形成するために、光源から液晶パネルに至る光路中に照明光学系が介在配置されている。
この照明光学系は、複数の光学素子から構成され、例えば、光束分割光学素子、偏光変換素子、および集光素子等から構成されている。
光束分割光学素子は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割して、液晶パネルの画像形成領域全体を均一に照明するための光学素子であり、このような光束分割光学素子としては、液晶パネルの画像形成領域に応じたレンズを照明光軸に直交する面内でマトリクス状に配列したレンズアレイが知られている。
【０００４】
偏光変換素子は、光源から出射されたランダム偏光光束を、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束に揃える光学素子であり、Ｐ偏光光束およびＳ偏光光束を分離する偏光分離膜と、この偏光分離膜で分離されたいずれか一方の偏光光束の位相を変換する位相差板とを備えている。このような偏光変換素子を備えることにより、液晶パネルの画像形成領域に供給される光束の偏光方向が揃えられることとなるため、液晶パネルの入射側に配置される偏光板で遮断される偏光光束の光量を少なくすることができ、光の利用率が向上し、明るい投写画像を形成することができる。
【０００５】
集光素子は、光源から出射された光束を、液晶パネルの画像形成領域上に光の損失ないように集める光学素子であり、前記の光束分割素子を備えた光学系では、各部分光束毎に集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、この第１集光素子で集光された複数の部分光束を液晶パネルの画像形成領域上で重畳させる第２集光素子とがある。
【０００６】
このような照明光学系を調整する場合、従来は、光束分割光学素子、集光素子、偏光変換素子、色分離光学系等をライトガイドと呼ばれる光学部品を収納する光学部品用筐体内に設置し、実際に光源から出射された光束をスクリーン上に投写しながら、光束分割光学素子、集光素子、および偏光変換素子の位置調整を行い、最も明るくなる部分、最も明るさのムラのなくなる位置を最適位置として、プロジェクタの組み立てと同時に行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の方法では、これらの光学素子を位置調整しながら組み立てなければならず、プロジェクタ等の光学機器の製造を効率的に行えないという問題がある。
このため、これらの光学素子からなる照明光学系をユニット化することにより、光学機器の製造を効率的に行うことが考えられ、複数の光学素子の位置関係を高精度に調整してユニット化する方法が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、光束分割光学素子、集光素子、および偏光変換素子を一体化した照明光学ユニットを高精度に組み立てることができ、光学機器の製造の効率化を図ることのできる、照明光学ユニットの製造方法、装置、およびこの製造方法により製造された照明光学ユニット、およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の照明光学ユニットの製造方法は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造方法であって、前記照明光学ユニットは、前記第１集光素子と組み合わされることにより、光源から出射された光束を被照明領域上で結像させる第２集光素子を備え、前記第１集光素子に対する前記第２集光素子の位置調整を行う第２集光素子位置調整工程と、この第２集光素子位置調整工程で位置調整された第２集光素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する第２集光素子位置決め工程と、前記第１集光素子に対する前記光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割光学素子位置調整工程と、この光束分割光学素子位置調整工程で調整された光束分割光学素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する光束分割光学素子位置決め工程と、前記第１集光素子に対する前記偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整工程と、この偏光変換素子位置調整工程で調整された偏光変換素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する偏光変換素子位置決め工程とを備え、前記各位置調整工程は、光源から前記第１集光素子および各調整工程に応じた光学素子を介して出射された光束により、被照明領域に応じた位置に配置される投影板上に形成される光学像を、光学センサで検出しながら実施されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、照明光学ユニットは各光学素子を収納する枠体を備えたものが考えられ、第１集光素子は、この枠体に対して外形位置で位置決め固定をし、この枠体に対して光学的位置を調整しながら、順次光束分割光学素子、および偏光変換素子の位置決め固定を行えばよい。
また、光束分割素子としては、前記レンズアレイの他、入射した光を内面反射を利用して複数の部分光束に分割するグラスロッド等も採用することができ、要するに、点光源から出射された光束を複数の部分光束に分割できる光学素子であれば、種々のものを採用することができる。
さらに、各光学素子の位置決め固定は、例えば、予め枠体に紫外線硬化型接着剤を塗布して、各光学素子を取り付けておき、このまま位置調整を行って、位置調整が終了したら、紫外線を照射することにより行うことができる。
【００１１】
このような本発明によれば、光束分割光学素子位置調整工程により、第１集光素子に対して、光束分割光学素子を最も適切な位置、すなわち光の利用率の高い位置に調整して、位置決め固定により両者の相対位置を固定することができる。そして、この光束分割光学素子位置決め工程の後に、偏光変換素子位置調整工程を実施することにより、光束分割光学素子により分割された部分光束の光学像形成位置に応じて、偏光変換素子の位置を調整することができるため、各部分光束を適切に偏光変換することができる。
これにより、各光学素子の光学的相対位置を高精度に調整することができるため、高精度の照明光学ユニットとすることができ、光学機器の製造の効率化を実現することができる。
【００１３】
ここで、第２集光素子は、偏光変換素子から出射された光束をすべて包含するような大きさの１つのコンデンサレンズとして構成することができる。
このように、光束分割光学素子位置調整工程の前段に、第２集光素子位置調整工程および第２集光素子位置決め工程を実施することにより、第１および第２集光素子によって最終的に被照明領域上でどのような光学像が形成されるかを考慮しながら、光束分割光学素子位置調整工程を行うことができるため、光束分割光学素子の位置調整を一層高精度に行うことができ、各部分光束を確実に液晶パネルの画像形成領域等の被照明領域で重畳させることができる。
【００１４】
また、各光学素子の位置調整を行うに際しては、実際に光源からの光束を調整対象となる光学素子に導入し、光学素子から出射された光束により投影板上に形成された光学像を光学センサで検出して、最も明るい状態となる位置を最適な調整状態と判定すればよい。
【００１５】
ここで、投影板としてはすりガラス板状のものが考えられ、光学センサをこのような投影板の光路上の後段に配置しておくころにより、投影板上に形成された光学像の検出を行うことができる。また、投影板には、液晶パネルの画像形成領域等の被照明領域に応じた見切枠を形成しておくのが好ましい。
さらに、光学センサとしては、照度計、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を採用することができ、これらで検出された照度、画像に関する数値信号は、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を用いてコンピュータに取り込んで処理するのが好ましい。
【００１６】
このように各位置調整工程を、調整対象となる光学素子から出射される光束に基づく光学像をセンサで検出しながら行うことにより、実際に形成される光学像の状態を確認しながら位置調整をすることができるため、実使用状態に近い状態で位置調整を行うことができ、照明光学ユニットを光学的に一層高精度に製造することができる。
また、光学センサで検出された照度等の信号をコンピュータで処理することにより、各光学素子が適切な位置にあるか否かを簡単に判定することができるため、照明光学ユニットの製造効率を一層向上させることができる。
さらに、投影板上に見切枠が形成されていることにより、実際の被照明領域の大きさを確認しながら、各光学素子の位置調整工程を実施することができるため、より確実に液晶パネルの画像形成領域等を均一にかつ明るく照明する照明光学ユニットを製造することができる。
【００１７】
そして、偏光変換素子位置調整工程は、光学センサで検出される投影板上の照度を取得して、この照度が最も大きくなる位置を最適位置であると判定して調整を終了するのが好ましい。
ここで、照度は、例えば、投影板上の見切枠内全体の照度として測定できればよく、光学センサとしては、照度計を採用することができる。一方、他の光学素子の調整に際しては、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて、この撮像素子で検出される信号を、コンピュータで画像処理するのが好ましい。
【００１８】
偏光変換素子は、焦点等がないため、被照明領域全体の照度で判定すればよいが、他の光学素子は焦点を有するため、調整に際して、被照明領域内での明るさのばらつき等を考慮して調整する必要があるからである。
このようにすることにより、偏光変換素子の調整における数値信号の検出および処理を簡単化することができるため、調整工程の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記の各請求項に係る照明光学ユニットの製造方法を実施するための照明光学ユニットの製造装置としても成立するものである。すなわち、本発明の照明光学ユニットの製造装置は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造装置であって、前記第１集光素子を保持する第１集光素子保持部と、前記光束分割素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割素子位置調整機構と、前記偏光変換素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整機構と、前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子に光束を導入する光源と、この光源から出射され、前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子を介した光束に基づく光学像を投影する投影板と、この投影板上に形成された光学像を検出する光学センサとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
さらに、照明光学ユニットが第２集光素子をさらに備えている場合、前記の照明光学ユニットの製造装置は、第２集光素子位置調整機構を具備するのが好ましく、また、投影板上には、被照明領域に応じた見切枠が形成されているのが好ましい。
このような照明光学ユニットの製造装置によれば、前記の照明光学ユニットの製造方法を実施することができるため、照明光学ユニットを高精度に製造することができる。
【００２１】
そして、前述の照明光学ユニットの製造方法により製造された照明光学ユニットによれば、光の利用率の高い照明光学ユニットとすることができ、これを光学機器に適用することにより、製造効率の向上を図ることができ、特にプロジェクタに採用した場合に有用である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
（１）照明光学ユニットを利用したプロジェクタの構造の説明
図１には、本発明の実施形態に係る照明光学ユニットを備えたプロジェクタ１００の光学系の構造を表す模式図が示されている。このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１３０、リレー光学系１４０、電気光学装置１５０、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１６０、および投写光学系である投写レンズ１７０を備えている。
【００２３】
前記インテグレータ照明光学系１１０は、光源装置１１１および照明光学ユニット１１５を備え、光源装置１１１は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等の光源ランプ１１２、リフレクタ１１３、および平行化レンズ１１４から構成されている。
照明光学ユニット１１５は、光源装置１１１から出射された光束を複数の部分光束に分割するとともに、各部分光束の偏光方向を、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束に揃える機能を具備し、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９を含んで構成されている。
【００２４】
第１レンズアレイ１１６は、光源ランプ１１２から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えて構成され、各レンズの縦横比は、後述する電気光学装置１５０を構成する液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の縦横比と対応している。
第１集光素子である第２レンズアレイ１１７は、前述の第１レンズアレイ１１６により分割された部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１１６と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えている。各レンズの配列は、第１レンズアレイを構成するレンズと対応しているが、その大きさは、第１レンズアレイ１１６のように液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の縦横比と対応する必要はない。
【００２５】
偏光変換素子としてのＰＢＳアレイ１１８は、第１レンズアレイ１１６により分割された各部分光束の偏光方向を一方向に揃える光学素子であり、図２に示すように、偏光分離膜１１８Ａ、反射膜１１８Ｂ、位相差板１１８Ｃ、および遮光板１１８Ｄを備えている。
偏光分離膜１１８Ａは、各部分光束に含まれる偏光光束のうち、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束の一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射することにより、両偏光光束を分離する。反射膜１１８Ｂは、この偏光分離膜１１８Ａで反射された偏光光束を９０°折り曲げて透過した偏光光束の出射方向に揃えて出射させる機能を有する。位相差板１１８Ｃは、偏光分離膜１１８Ａを透過した偏光光束の出射位置に応じて配置され、該偏光光束の偏光方向を変換する機能を有し、例えば、透過したのがＰ偏光光束であればＳ偏光光束に変換する。遮光板１１８Ｄは、ＰＢＳアレイ１１８に入射する不要な光を遮断する機能を有し、適切な偏光変換を実現するために設けられている。
【００２６】
第２集光素子としてのコンデンサレンズ１１９は、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、およびＰＢＳアレイ１１８を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上に重畳させる機能を有するレンズである（図２参照）。
このような照明光学ユニット１１５は、図３に示すように、保持枠１２０によって一体化され、第２レンズアレイ１１７およびＰＢＳアレイ１１８は、保持枠１２０内部に収納固定され、第１レンズアレイ１１６は、保持枠１２０の光入射側、コンデンサレンズ１１９は、保持枠１２０の光出射側に固定される。これらの光学素子の保持枠１２０に対する固定は、紫外線硬化型接着剤により行われる。
【００２７】
また、保持枠１２０の底部には、後述するライトガイド１８０への固定用のネジを挿入するための孔１２１が形成されている。
さらに、保持枠１２０の側面には、ＰＢＳアレイ１１８に応じた位置にスリット状の孔１２２が両側に形成されている。この孔１２２は、プロジェクタ１００の使用時、冷却空気を導入する孔として利用され、この孔１２２に冷却空気を引き通すことにより、ＰＢＳアレイ１１８の過熱防止を図っている。尚、この孔１２２は、後述する照明光学ユニットの製造装置１におけるＰＢＳアレイ位置調整機構５０の調整片を挿入するための孔としても機能する。
【００２８】
前記色分離光学系１３０は、２枚のダイクロイックミラー１３１、１３２と、反射ミラー１３３とを備え、これらのミラー１３１、１３２、１３３によりインテグレータ照明光学系１１０から出射された複数の部分光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有し、具体的には、ダイクロイックミラー１３１によって赤色光Ｒとその他の色光Ｇ、Ｂとが分離され、ダイクロイックミラー１３２によって緑色光Ｇおよび青色光Ｂが分離される。
前記リレー光学系１４０は、入射側レンズ１４１、リレーレンズ１４３、反射ミラー１４５、１４７、および出射側レンズ１４９を備え、色分離光学系１３０で分離された色光、例えば、本例では青色光Ｂを液晶パネル１５１Ｂまで導く機能を有している。
【００２９】
前記電気光学装置１５０は、３枚の光変調装置となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系１３０で分離された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂは、これら３枚の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。尚、この液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇの光路前段には、フィールドレンズ１５２が配置され、インテグレータ照明光学系１１０から射出された光束が照明光軸Ａに対して平行に入射するようになっていて、液晶パネル１５１Ｂについては、リレー光学系１４０の出射側レンズ１４９がこのフィールドレンズを兼用している。
【００３０】
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１６０は、３枚の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂから出射された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム１６０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。
投写レンズ１７０は、複数の組レンズからなるレンズユニットから構成され、クロスダイクロイックプリズム１６０で合成されたカラー画像をスクリーンＳＣ上に拡大投写する機能を有する。
【００３１】
以上のようなインテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１３０、リレー光学系１４０、電気光学装置１５０、クロスダイクロイックプリズム１６０、および投写レンズ１７０を備えた光学エンジンは、図４に示すように、光学部品用筐体であるライトガイド１８０内に収納され、一体化されている。ここで、色分離光学系１３０、およびリレー光学系１４０を構成するレンズ、ミラー等の光学部品は、ライトガイド１８０に対して直接固定されているが、インテグレータ照明光学系１１０については、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９は照明光学ユニット１１５として一体化されているため、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０ごとライトガイド１８０に装着される。
【００３２】
このような構造のプロジェクタ１００において、光源ランプ１１２から出射された光束は、リフレクタ１１３によってその出射方向が揃えられ、さらに平行化レンズ１１４によって平行化されて第１レンズアレイ１１６に入射する。
第１レンズアレイ１１６に入射した光束は、複数の部分光束に分割されて第１レンズアレイ１１６から出射され、第２レンズアレイ１１７を介してＰＢＳアレイ１１８の光束入射端面に入射し、Ｐ偏光またはＳ偏光のいずれかに偏光方向が揃えられ、コンデンサレンズ１１９を介して色分離光学系１３０に出射される。
【００３３】
色分離光学系１３０では、ダイクロイックミラー１３１、１３２によって、ＲＧＢの三色の色光に各部分光束に分離した後、赤色光Ｒは、フィールドレンズ１５２を介して液晶パネル１５１Ｒ、緑色光Ｇは、フィールドレンズ１５２を介して液晶パネル１５１Ｇ、青色光Ｂは、リレー光学系１４０を介して液晶パネル１５１Ｂにそれぞれ入射する。
各色光Ｒ、Ｇ、Ｂは、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂで画像情報に応じて変調された後、クロスダイクロイックプリズム１６０に出射され、このクロスダイクロイックプリズム１６０によって合成され、カラー画像として投写レンズ１７０を介して、スクリーンＳＣに投写される。
【００３４】
このようなプロジェクタ１００における照明光学ユニット１１５は、図２に示すように、被照明領域となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上に部分光束を重畳させる必要があるため、照明光学ユニット１１５を構成する第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９の光学的位置関係を高精度に調整することにより、光源ランプ１１２から出射された光束を無駄なく利用して、かつ被照明領域となる画像形成領域を均一に照明することが可能となる。
従って、照明光学ユニット１１５を構成する第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９の光学的位置関係は、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの均一かつ明るい照明を実現する上で重要なことである。
【００３５】
（２）照明光学ユニットの製造装置の構造
図５には、前記の照明光学ユニット１１５を製造する照明光学ユニットの製造装置１が示され、この製造装置１は、装置本体１０、第１集光素子保持部となる枠体保持部３０、光束分割素子位置調整機構となる第１レンズアレイ位置調整機構４０、偏光変換素子位置調整機構となるＰＢＳアレイ位置調整機構５０、光源となる照明装置６０、および第２集光素子位置調整機構となるコンデンサレンズ位置調整機構７０を備えている。尚、図示を略したが、製造装置１には、紫外線照射装置が設けられていて、各位置調整機構４０、５０、７０に設けられる紫外線照射部と光ファイバ等の導光手段により接続されている。
【００３６】
前記装置本体１０は、検出装置を収納する基部１１と、この基部１１の端部から垂直方向に延び、各調整機構を支持する支持部１２とを備えている。
基部１１は、その天面に照明装置６０の照明光軸直下に位置する部分に開口部が形成されていて、この開口部上には、投影板１３が配置され、さらにその上には、プロジェクタ１００の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの光路前段に設けられるフィールドレンズ１５２と同様のフィールドレンズ１４が設けられている。投影板１３はすりガラスからなり、図６に示すように、このすりガラス上には、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域と略同寸法の大きさに設定された見切枠１３Ａが形成されている。
【００３７】
また、基部１１の内部には、照度計１５、ハーフミラー１６、および撮像素子としてのＣＣＤカメラ１７が収納されている。
照度計１５は、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整の際に用いられる光学センサであり、照明装置６０から出射される光束の照明光軸上、投影板１３の直下に配置されている。
ハーフミラー１６は、投影板１３に形成された光学像を、照度計１５またはＣＣＤカメラ１７いずれの光学センサで検出するかを選択する光学センサ選択部としての機能を有し、照明装置６０から出射される光束の照明光軸に対して、その反射面が略４５°の角度で配置されている。そして、ハーフミラー１６を透過した光束は、照度計１５で検出され、ハーフミラー１６で反射した光束は、ＣＣＤカメラ１７で検出される。
【００３８】
ＣＣＤカメラ１７は、電荷結合素子（Charge Coupled Device）を撮像素子とするエリアセンサであり、投影板１３上に形成された光学像をハーフミラー１６を介して撮像して電気信号に変換するものである。尚、図５では図示を略したが、
このＣＣＤカメラ１７は、基部１１内部に設けられる移動機構上に設置されていて、ハーフミラー１６で反射した光束の光軸に対して、接近離間方向（Ｚ軸方向）、光軸に直交する面内方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている。
また、このＣＣＤカメラ１７から出力される信号は、図示を略したが、ビデオキャプチャボードを介してコンピュータに取り込まれ、該コンピュータ上に展開される画像処理プログラムによって処理される。
【００３９】
支持部１２は、基部１１に向く側面に設けられるレール１８を有し、このレール１８には、前記の枠体保持部３０、第１レンズアレイ位置調整機構４０、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０、照明装置６０、およびコンデンサレンズ位置調整機構７０が取り付けられる。
また、図示を略したが、支持部１２内部には、各位置調整機構や光学センサに電力を供給する電源供給装置が収納されている。
【００４０】
第１集光素子保持部としての前記枠体保持部３０は、図７に示すように、平面コ字形の基台３１と、この基台３１の先端部分に設けられる保持部本体３２から構成されている。
基台３１は、コ字形の開口された部分で支持部１２のレール１８と接合固定され、その側面部分には、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０を取り付ける貫通孔３１１、孔３１２が形成されている。
保持部本体３２は、基台３１の先端側側面に設けられる板状体から構成され、その略中央部分には、雌ネジ孔３２１が２カ所形成されていて、照明光学ユニット１１５を保持部本体３２に固定する場合、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０に形成された孔１２１にボルトを挿入し、このボルトを雌ネジ孔３２１と螺合することにより、照明光学ユニット１１５は保持部本体３２に固定される。
【００４１】
ＰＢＳアレイ位置調整機構５０は、位置調整部５１と、調整対象となるＰＢＳアレイ１１８を狭持するワーク狭持部５２とを備えている。
位置調整部５１は、基台３１の側面に配置される一対の平面Ｌ字形状の調整部本体５１１と、前記の基台３１に形成された貫通孔３１１に挿通され、一対の調整部本体５１１を基端部分で連結するシャフト５１２を備えている。
調整部本体５１１は、基台３１と向き合う側面の略中央部分から突出する支持棒５１３を有し、この支持棒５１３は、基台３１の側面に形成された孔３１２に挿入される。
【００４２】
また、基台３１の側面および一方の調整部本体５１１（図中左側）の間には、スプリング５１４が介在するとともに、他方の調整部本体５１１（図中右側）には、先端が基台３１の側面と当接し、基端がマイクロメータヘッドとされた押圧棒５１５が設けられている。
この押圧棒５１５は、マイクロメータヘッド部分を回転すると、調整部本体５１１の側面から突出方向に進退するように構成され、押圧棒５１５を突出させると、その反力によって調整部本体５１１が図中右側に移動し、押圧棒５１５の突出量を少なくすると、スプリング５１４の付勢力によって図中左側に移動する。つまり、押圧棒５１５および付勢手段としてのスプリング５１４は、位置調整部５１を、基台３１に対して左右方向に移動させる調整機構として機能する。
【００４３】
ワーク狭持部５２は、調整対象となるＰＢＳアレイ１１８の側面部分と当接する狭持片５２１と、この狭持片５２１を覆う保護部５２２と、狭持片５２１および保護部５２２を進退させるアクチュエータ５２３とを備えている。
アクチュエータ５２３により狭持片５２１および保護部５２２を保持枠１２０に突出させると、保護部５２２が保持枠１２０の側面近傍で停止し、狭持片５２１は、保護部５２２の先端から突出し、図３に示される保持枠１２０の孔１２２を貫通し、ＰＢＳアレイ１１８を狭持する。尚、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整に際しては、位置調整部５１のマイクロメータヘッドを回転することにより、ＰＢＳアレイ１１８は、左右方向、すなわち偏光分離方向に移動し、保持枠１２０内の第２レンズアレイ１１７（図７では図示略）との位置調整を行うことができる。
【００４４】
前記第１レンズアレイ位置調整機構４０は、図８〜図１０に示されるように、基台４１、アクチュエータ４２、ワーク保持部４３、面内位置調整部４４、および回転位置調整部４５を備えている。尚、図８は側面図、図９は正面図、図１０は回転位置調整部４５の構造を表す概要斜視図である。
基台４１は、支持部１２のレール１８に取り付けられる部分であり、アクチュエータ４２は、ワーク保持部４３、面内位置調整部４４、および回転位置調整部４５を上下方向、すなわち照明光軸方向に進退させる駆動機構である。
【００４５】
ワーク保持部４３は、調整対象となる第１レンズアレイ１１６を装着する部分であり、図１０にも示されるように、第１レンズアレイ１１６をその周縁部分で保持する一対の保持片４３１を備え、この一対の保持片４３１の間に第１レンズアレイ１１６が装着される。尚、この一対の保持片４３１間の空間には何も設けられておらず、照明装置６０から出射された光束は、この部分から第１レンズアレイ１１６に供給される。
【００４６】
面内位置調整部４４は、前記の枠体保持部３０に装着された保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の面内位置を調整する部分である。具体的には、この面内位置調整部４４は、照明光軸に沿った方向をＺ軸方向とすると、このＺ軸方向に直交する面内の位置を調整するために設けられ、図３における照明光学ユニット１１５の左右方向となるＸ軸方向の位置調整を行うＸ軸位置調整部４４１と、上下方向となるＹ軸方向の位置調整を行うＹ軸位置調整部４４２とを備えている。
【００４７】
Ｘ軸位置調整部４４１は、基台４１に対して左右方向に摺動する溝状の嵌合機構から構成され、その端部に設けられるマイクロメータヘッド４４１Ａを回転すると、ワーク保持部４３を、基台４１に対してＸ軸方向に位置調整することができる。同様にＹ軸位置調整部４４２は、このＸ軸位置調整部４４１に対して、前後方向に摺動する溝状の嵌合機構から構成され、その端部に設けられるマイクロメータヘッド４４２Ａを回転すると、ワーク保持部４３を基台４１に対してＹ軸方向に位置調整することができる。
【００４８】
回転位置調整部４５は、保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の照明光軸回りの位置を調整する部分であり、図１０に示すように、操作部４５１、可動部４５２、および台座４５３を備え、可動部４５２の基端部分は、前記のワーク保持部４３と接合されている。
操作部４５１は、Ｙ軸位置調整部４４２の下面に固定されるプレート部４５１Ａと、このプレート部４５１Ａの先端に形成される雌ネジ孔４５１Ｂと、この雌ネジ孔４５１Ｂと螺合するネジ軸４５１Ｃの基端部分に設けられる操作つまみ４５１Ｄとを備える。操作つまみ４５１Ｄを回転すると、ネジ軸４５１Ｃが雌ネジ孔４５１Ｂの孔端からの突出量を変更することができる。
【００４９】
可動部４５２は、操作部４５１のプレート部４５１Ａと接合される台座４５３によって操作部４５１に対して回転自在に保持されるとともに、その先端部分には、ネジ軸４５１Ｃと当接する当接片４５２Ａが形成されている。
尚、操作部４５１、可動部４５２、台座４５３の第１レンズアレイ１１６の光束透過領域に応じた平面位置には、照明装置６０からの光束を第１レンズアレイ１１６に供給するために、それぞれ円形状の開口部が形成されている。
【００５０】
このような回転位置調整部４５において、操作つまみ４５１Ｄを操作してネジ軸４５１Ｃを突出させると、可動部４５２の当接片４５２Ａが押され、可動部４５２が照明光軸回りに回転し、これに伴い、第１レンズアレイ１１６の照明光軸回りの回転位置が調整される。
【００５１】
前記照明装置６０は、調整対象となる第１レンズアレイ１１６、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９に平行光束を供給する部分であり、図１１に示されるように、光源部６１および鏡筒部６２を含んで構成される。
光源部６１は、筐体内部に収納される光源ランプ６１１を備え、光源ランプ６１１としては、タングステン球が用いられている。
鏡筒部６２は、筒状先端部分に設けられる平行化レンズ６２１と、この平行化レンズ６２１の先端部分に設けられる絞り機構６２２とを備えている。
【００５２】
このような照明装置６０において、光源ランプ６１１から出射した拡散光束は、鏡筒部６２の先端の平行化レンズ６２１によって平行化されて照明装置６０の外部に平行光束として出射される。尚、絞り機構６２２は、平行光束の口径を調整するために設けられていて、カメラ等に用いられる公知の絞り機構を採用することができる。
【００５３】
前記コンデンサレンズ位置調整機構７０は、図１２、図１３に示されるように、基台７１、アクチュエータ７２、ワーク保持部７３、および面内位置調整部７４を備えている。尚、図１２は側面図、図１３は正面図である。
基台７１は、レール１８に取り付けられる部分であり、アクチュエータ７２は、ワーク保持部７３および面内位置調整部７４を上下方向に進退させる駆動機構である。尚、図５に示されるように、アクチュエータ７２は、ワーク保持部７３、面内位置調整部７４の下方に配置され、その本体は、装置本体１０の基部１１内に収納されている。
【００５４】
ワーク保持部７３は、調整対象となるコンデンサレンズ１１９を装着する部分であり、該コンデンサレンズ１１９が載置される板状体から構成され、コンデンサレンズ１１９が載置される部分には、照明装置６０からの光束を透過する開口部７３１が形成されている。
面内位置調整部７４は、保持枠１２０に対するコンデンサレンズ１１９の面内位置を調整する部分であり、前記の第１レンズアレイ位置調整機構４０の面内位置調整部４４と同様に、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置調整する。そして、この面内位置調整部７４は、面内位置調整部４４と同様の構造を有し、マイクロメータヘッド７４１Ａ、７４２Ａを操作することにより、コンデンサレンズ１１９のＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置を調整することができるようになっている。
【００５５】
（３）照明光学ユニットの製造方法
このような照明光学ユニットの製造装置１を用いた照明光学ユニット１１５の製造は、図１４に示されるフローチャートに基づいて行われる。
まず、保持枠１２０に対して第２レンズアレイ１１７を、外形基準で取り付け固定する（処理Ｓ１）。具体的には、第２レンズアレイ１１７の側端縁（Ｘ軸方向端縁）に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、保持枠１２０の内側底面および内側側面に当接させ、位置調整を行い、設計上の位置に調整できたら紫外線を照射して第２レンズアレイ１１７を保持枠１２０に固定する。
【００５６】
第２レンズアレイ１１７が保持枠１２０に固定されたら、保持枠１２０を枠体保持部３０に装着するとともに（処理Ｓ２）、第１レンズアレイ１１６をレンズアレイ位置調整機構４０に、コンデンサレンズ１１９をコンデンサレンズ位置調整機構７０にセットする（処理Ｓ３）。尚、第１レンズアレイ１１６およびコンデンサレンズ１１９の保持枠１２０との当接面には、予め紫外線硬化型接着剤を塗布しておく。
【００５７】
製造装置１に調整対象がセットされたら、光学センサをＣＣＤカメラ１７に切り換え（処理Ｓ４）、コンピュータを起動させるとともに、照明装置６０を点灯する（処理Ｓ５）。
次に、コンデンサレンズ位置調整機構７０のアクチュエータ７２を操作して、コンデンサレンズ１１９の接着剤塗布面を、保持枠１２０の光束出射端面と当接させる（処理Ｓ６）。
【００５８】
保持枠１２０とコンデンサレンズ１１９が当接した状態で、保持枠１２０に対するコンデンサレンズ１１９の位置調整を行う（処理Ｓ７：第２集光素子位置調整工程）。調整は、投影板１３上に形成される光学像をＣＣＤカメラ１７で撮像して得られる見切枠１３Ａ内の面内輝度に基づいて行われ、操作者は、コンピュータで処理される面内輝度を監視しながら、コンデンサレンズ位置調整機構７０の面内位置調整部７４のマイクロメータヘッド７４１Ａ、７４２Ａを操作して、見切枠１３Ａ内の面内輝度が最も明るく、かつ輝度のばらつきがない位置にコンデンサレンズ１１９を調整する。
そして、コンデンサレンズ１１９の位置調整が終了したら、紫外線照射装置から紫外線を照射して保持枠１２０に対してコンデンサレンズ１１９を位置決め固定する（処理Ｓ８：第２集光素子位置決め工程）。
【００５９】
コンデンサレンズ１１９の位置決めが終了したら、レンズアレイ位置調整機構４０のアクチュエータ４２を操作して、第１レンズアレイ１１６の接着剤塗布面を、保持枠１２０の光束入射端面と当接させる（処理Ｓ９）。
保持枠１２０および第１レンズアレイ１１６が当接した状態で保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の位置調整を行う（処理Ｓ１０：光束分割光学素子位置調整工程）。調整は、コンデンサレンズ１１９の位置調整と略同様の方法で行われ、ＣＣＤカメラ１７で撮像された見切枠１３Ａ内の面内輝度を監視しながら、操作者が面内位置調整部４４のマイクロメータヘッド４４１Ａ、４４２Ａ、および回転位置調整部４５の操作つまみ４５１Ｄを操作して調整する。
第１レンズアレイ１１６の位置調整が終了したら、紫外線を照射して保持枠１２０に対して第１レンズアレイ１１６を位置決め固定する（処理Ｓ１１：光束分割素子位置決め工程）。
【００６０】
第１レンズアレイ１１６の位置決めが終了したら、ＰＢＳアレイ１１８の出射側端面端部に紫外線硬化型接着剤を塗布した状態で、ＰＢＳアレイ１１８を保持枠１２０に挿入し（処理Ｓ１２）、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０のアクチュエータ５２３を操作して、狭持片５２１を突出させ、狭持片５２１の先端部分でＰＢＳアレイ１１８を狭持する（処理Ｓ１３）。
尚、図３に示すように、保持枠１２０には、内部側面から突出するリブが形成されているので、この部分と当接する位置に紫外線硬化型接着剤を塗布しておく。また、光学センサを照度計１５に切り換える（処理Ｓ１４）。
【００６１】
操作者は、照度計１５で検出される照度を監視しながら、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０のマイクロメータヘッド５１５を操作して、照度計の値が最も大きくなる位置にＰＢＳアレイ１１８を調整する（処理Ｓ１５：偏光変換素子位置調整工程）。
そして、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整が終了したら、紫外線照射装置から紫外線を照射して保持枠１２０に対してＰＢＳアレイ１１８を位置決め固定する（Ｓ１６：偏光変換素子位置決め工程）。
【００６２】
このようにして製造された照明光学ユニット１１５は、色分離光学系１３０およびリレー光学系１４０を構成する光学素子とともに、図４に示されるライトガイド１８０内にネジ止め固定される。尚、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０およびライトガイド１８０は、樹脂等により一体成形された寸法精度の高いものであるため、ライトガイド１８０に対する照明光学ユニット１１５の位置調整を行うことなく、照明光学ユニット１１５をライトガイド１８０に固定することができる。
【００６３】
（４）実施形態の効果
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１０により第２レンズアレイ１１７に対して第１レンズアレイ１１６を最も適切な位置、すなわち光の利用率の高い位置に調整して、光束分割素子位置決め工程Ｓ１１により両者の相対位置を固定することができる。そして、この光束分割光学素子位置決め工程Ｓ１１の後に、偏光変換素子位置調整工程Ｓ１５を実施することにより、第１レンズアレイ１１６により分割された部分光束の光学像形成位置に応じて、ＰＢＳアレイ１１８の位置を調整することができるため、第１レンズアレイ１１６により分割された各部分光束を、ＰＢＳアレイ１１８によって適切に変換することができる。
【００６４】
これにより、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、およびＰＢＳアレイ１１８の光学的相対位置を高精度に調整できるため、高精度の照明光学ユニット１１５を製造することができ、ライトガイド１８０に照明光学ユニット１１５を固定するだけで、被照明領域となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを最適に照明することができ、光学機器の製造の効率化を実現することができる。
【００６５】
また、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１の前段にコンデンサレンズ１１９の位置を調整する第２集光素子位置調整工程Ｓ７および第２集光素子位置決め工程Ｓ８を実施することにより、第２レンズアレイ１１７およびコンデンサレンズ１１９によって最終的に被照明領域上でどのような光学像が形成されるかを考慮しながら、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１を実施できるため、第１レンズアレイ１１６の位置調整を一層高精度に行うことができ、各部分光束を確実に液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上で重畳させることができる。
【００６６】
さらに、第２集光素子位置調整工程Ｓ７、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１、偏光変換素子位置調整工程Ｓ１５が、照明装置６０から出射され、各調整対象を経た光束を投影板１３上に投影し、これを裏面側でＣＣＤカメラ１７や照度計１５等の光学センサで検出しながら実施されることにより、実際に形成される光学像の状態を確認しながら位置調整を行うことができるため、実使用状態に近い状態で位置調整を行うことができ、照明光学ユニット１１５を光学的に一層高精度に製造することができる。
【００６７】
そして、ＣＣＤカメラ１７で検出された信号をコンピュータで処理することにより、各光学素子が適切な位置にあるか否かを簡単に判定することができるため、照明光学ユニット１１５の製造効率を一層向上させることができる。
また、投影板１３上に見切枠１３Ａが形成されていることにより、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の大きさを確認しながら、位置調整を行うことができるため、確実に液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域を均一にかつ明るく照明する照明光学ユニット１１５を製造することができる。
【００６８】
（５）実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、照明光学ユニット１１５は、保持枠１２０を有し、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９は、この保持枠１２０に対して装着固定されていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、保持枠１２０を有さず、スペーサ等を利用してこれらの光学素子間の距離を確保して一体化した照明光学ユニットであっても本発明を採用することができる。
【００６９】
また、前記実施形態では、第２レンズアレイ１１７を外形基準で最初に保持枠１２０に固定していたが、本発明はこれに限られず、第１レンズアレイ１１６を最初に外形基準で保持枠１２０に固定しておき、第２レンズアレイ１１７の最適位置調整を実施しても、第１集光素子に対する光束分割光学素子の相対位置を調整することができる。
さらに、前記実施形態では、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に位置調整固定していたが、本発明はこれに限られず、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に収納固定しない構造であってもよい。コンデンサレンズ１１９の光軸合わせは第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７等と比較して比較的に容易だからである。
【００７０】
そして、前記実施形態では、各位置調整機構４０、５０、７０は、操作者がマイクロメータヘッド等を操作することにより、調整対象の調整を行うように構成されていたが、これに限られない。すなわち、製造装置に各位置調整機構の調整部を駆動する駆動機構を設けておき、光学センサで検出され、コンピュータに入力される信号に基づいて、コンピュータが自動的に駆動機構を制御するように構成してもよい。このようにすれば、調整操作を含むすべてを自動化することができるため、照明光学ユニットの製造効率が一層向上する。
【００７１】
また、前記実施形態は、製造された照明光学ユニット１１５は、三板式のプロジェクタ１００に用いられていたが、これに限らず、他の光学機器の照明光学系にも利用することができる。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、光束分割光学素子の位置決めを行った後に偏光変換素子位置調整工程を実施することにより、各光学素子の光学的相対位置を高精度に調整できるため、高精度の照明光学ユニットを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構造を表す模式図である。
【図２】前記実施形態における光学系の構造を説明するための模式図である。
【図３】前記実施形態における照明光学ユニットの構造を表す概要斜視図である。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの光学エンジンの構造を表す概要斜視図である。
【図５】前記実施形態における照明光学ユニットの製造装置を表す側面図である。
【図６】前記実施形態における投影板の構造を表す正面図である。
【図７】前記実施形態における枠体保持部および偏光変換素子位置調整機構の構造を表す平面図である。
【図８】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図９】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の構造を表す正面図である。
【図１０】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の回転調整部の構造を表す概要斜視図である。
【図１１】前記実施形態における照明装置の構造を表す模式図である。
【図１２】前記実施形態における第２集光素子位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図１３】前記実施形態における第２集光素子位置調整機構の構造を表す正面図である。
【図１４】前記実施形態における照明光学ユニットの製造方法を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 照明光学ユニットの製造装置
１３ 投影板
１５ 照度計（光学センサ）
１７ ＣＣＤカメラ（光学センサ）
３０ 枠体保持部（第１集光素子保持部）
４０ レンズアレイ位置調整機構（光束分割光学素子位置調整機構）
５０ ＰＢＳアレイ位置調整機構（偏光変換素子位置調整機構）
６０ 照明装置（光源）
７０ コンデンサレンズ位置調整機構（第２集光素子位置調整機構）
１００ プロジェクタ
１１５ 照明光学ユニット
１１６ 第１レンズアレイ（光束分割素子）
１１７ 第２レンズアレイ（第１集光素子）
１１８ ＰＢＳアレイ（偏光変換素子）
１１９ コンデンサレンズ（第２集光素子）
１３１ 見切枠
Ｓ７ 第２集光素子位置調整工程
Ｓ８ 第２集光素子位置決め工程
Ｓ１０ 光束分割光学素子位置調整工程
Ｓ１１ 光束分割光学素子位置決め工程
Ｓ１５ 偏光変換素子位置調整工程
Ｓ１６ 偏光変換素子位置決め工程
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造方法、製造装置、この製造方法により製造された照明光学ユニット、およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源と、この光源から出射された光束を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、この電気光学装置で変調された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタとしては、例えば、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラーによりＲＧＢの三色の色光に分離し、三枚の液晶パネルによって各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写光学系となる投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
前述のプロジェクタには、光源から出射された光束を無駄なく液晶パネルの画像形成領域に供給して明るい投写画像を形成し、また明るさのムラのない投写画像を形成するために、光源から液晶パネルに至る光路中に照明光学系が介在配置されている。
この照明光学系は、複数の光学素子から構成され、例えば、光束分割光学素子、偏光変換素子、および集光素子等から構成されている。
光束分割光学素子は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割して、液晶パネルの画像形成領域全体を均一に照明するための光学素子であり、このような光束分割光学素子としては、液晶パネルの画像形成領域に応じたレンズを照明光軸に直交する面内でマトリクス状に配列したレンズアレイが知られている。
【０００４】
偏光変換素子は、光源から出射されたランダム偏光光束を、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束に揃える光学素子であり、Ｐ偏光光束およびＳ偏光光束を分離する偏光分離膜と、この偏光分離膜で分離されたいずれか一方の偏光光束の位相を変換する位相差板とを備えている。このような偏光変換素子を備えることにより、液晶パネルの画像形成領域に供給される光束の偏光方向が揃えられることとなるため、液晶パネルの入射側に配置される偏光板で遮断される偏光光束の光量を少なくすることができ、光の利用率が向上し、明るい投写画像を形成することができる。
【０００５】
集光素子は、光源から出射された光束を、液晶パネルの画像形成領域上に光の損失ないように集める光学素子であり、前記の光束分割素子を備えた光学系では、各部分光束毎に集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、この第１集光素子で集光された複数の部分光束を液晶パネルの画像形成領域上で重畳させる第２集光素子とがある。
【０００６】
このような照明光学系を調整する場合、従来は、光束分割光学素子、集光素子、偏光変換素子、色分離光学系等をライトガイドと呼ばれる光学部品を収納する光学部品用筐体内に設置し、実際に光源から出射された光束をスクリーン上に投写しながら、光束分割光学素子、集光素子、および偏光変換素子の位置調整を行い、最も明るくなる部分、最も明るさのムラのなくなる位置を最適位置として、プロジェクタの組み立てと同時に行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の方法では、これらの光学素子を位置調整しながら組み立てなければならず、プロジェクタ等の光学機器の製造を効率的に行えないという問題がある。
このため、これらの光学素子からなる照明光学系をユニット化することにより、光学機器の製造を効率的に行うことが考えられ、複数の光学素子の位置関係を高精度に調整してユニット化する方法が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、光束分割光学素子、集光素子、および偏光変換素子を一体化した照明光学ユニットを高精度に組み立てることができ、光学機器の製造の効率化を図ることのできる、照明光学ユニットの製造方法、装置、およびこの製造方法により製造された照明光学ユニット、およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の照明光学ユニットの製造方法は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造方法であって、前記照明光学ユニットは、前記第１集光素子と組み合わされることにより、光源から出射された光束を被照明領域上で結像させる第２集光素子を備え、前記第１集光素子に対する前記第２集光素子の位置調整を行う第２集光素子位置調整工程と、この第２集光素子位置調整工程で位置調整された第２集光素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する第２集光素子位置決め工程と、前記第１集光素子に対する前記光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割光学素子位置調整工程と、この光束分割光学素子位置調整工程で調整された光束分割光学素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する光束分割光学素子位置決め工程と、前記第１集光素子に対する前記偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整工程と、この偏光変換素子位置調整工程で調整された偏光変換素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する偏光変換素子位置決め工程とを備え、前記各位置調整工程は、光源から前記第１集光素子および各調整工程に応じた光学素子を介して出射された光束により、被照明領域に応じた位置に配置される投影板上に形成される光学像を、光学センサで検出しながら実施されることを特徴とする。
【００１０】
ここで、照明光学ユニットは各光学素子を収納する枠体を備えたものが考えられ、第１集光素子は、この枠体に対して外形位置で位置決め固定をし、この枠体に対して光学的位置を調整しながら、順次光束分割光学素子、および偏光変換素子の位置決め固定を行えばよい。
また、光束分割素子としては、前記レンズアレイの他、入射した光を内面反射を利用して複数の部分光束に分割するグラスロッド等も採用することができ、要するに、点光源から出射された光束を複数の部分光束に分割できる光学素子であれば、種々のものを採用することができる。
さらに、各光学素子の位置決め固定は、例えば、予め枠体に紫外線硬化型接着剤を塗布して、各光学素子を取り付けておき、このまま位置調整を行って、位置調整が終了したら、紫外線を照射することにより行うことができる。
【００１１】
このような本発明によれば、光束分割光学素子位置調整工程により、第１集光素子に対して、光束分割光学素子を最も適切な位置、すなわち光の利用率の高い位置に調整して、位置決め固定により両者の相対位置を固定することができる。そして、この光束分割光学素子位置決め工程の後に、偏光変換素子位置調整工程を実施することにより、光束分割光学素子により分割された部分光束の光学像形成位置に応じて、偏光変換素子の位置を調整することができるため、各部分光束を適切に偏光変換することができる。
これにより、各光学素子の光学的相対位置を高精度に調整することができるため、高精度の照明光学ユニットとすることができ、光学機器の製造の効率化を実現することができる。
【００１３】
ここで、第２集光素子は、偏光変換素子から出射された光束をすべて包含するような大きさの１つのコンデンサレンズとして構成することができる。
このように、光束分割光学素子位置調整工程の前段に、第２集光素子位置調整工程および第２集光素子位置決め工程を実施することにより、第１および第２集光素子によって最終的に被照明領域上でどのような光学像が形成されるかを考慮しながら、光束分割光学素子位置調整工程を行うことができるため、光束分割光学素子の位置調整を一層高精度に行うことができ、各部分光束を確実に液晶パネルの画像形成領域等の被照明領域で重畳させることができる。
【００１４】
また、各光学素子の位置調整を行うに際しては、実際に光源からの光束を調整対象となる光学素子に導入し、光学素子から出射された光束により投影板上に形成された光学像を光学センサで検出して、最も明るい状態となる位置を最適な調整状態と判定すればよい。
【００１５】
ここで、投影板としてはすりガラス板状のものが考えられ、光学センサをこのような投影板の光路上の後段に配置しておくころにより、投影板上に形成された光学像の検出を行うことができる。また、投影板には、液晶パネルの画像形成領域等の被照明領域に応じた見切枠を形成しておくのが好ましい。
さらに、光学センサとしては、照度計、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を採用することができ、これらで検出された照度、画像に関する数値信号は、ビデオキャプチャボード等の画像取込装置を用いてコンピュータに取り込んで処理するのが好ましい。
【００１６】
このように各位置調整工程を、調整対象となる光学素子から出射される光束に基づく光学像をセンサで検出しながら行うことにより、実際に形成される光学像の状態を確認しながら位置調整をすることができるため、実使用状態に近い状態で位置調整を行うことができ、照明光学ユニットを光学的に一層高精度に製造することができる。
また、光学センサで検出された照度等の信号をコンピュータで処理することにより、各光学素子が適切な位置にあるか否かを簡単に判定することができるため、照明光学ユニットの製造効率を一層向上させることができる。
さらに、投影板上に見切枠が形成されていることにより、実際の被照明領域の大きさを確認しながら、各光学素子の位置調整工程を実施することができるため、より確実に液晶パネルの画像形成領域等を均一にかつ明るく照明する照明光学ユニットを製造することができる。
【００１７】
そして、偏光変換素子位置調整工程は、光学センサで検出される投影板上の照度を取得して、この照度が最も大きくなる位置を最適位置であると判定して調整を終了するのが好ましい。
ここで、照度は、例えば、投影板上の見切枠内全体の照度として測定できればよく、光学センサとしては、照度計を採用することができる。一方、他の光学素子の調整に際しては、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて、この撮像素子で検出される信号を、コンピュータで画像処理するのが好ましい。
【００１８】
偏光変換素子は、焦点等がないため、被照明領域全体の照度で判定すればよいが、他の光学素子は焦点を有するため、調整に際して、被照明領域内での明るさのばらつき等を考慮して調整する必要があるからである。
このようにすることにより、偏光変換素子の調整における数値信号の検出および処理を簡単化することができるため、調整工程の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記の各請求項に係る照明光学ユニットの製造方法を実施するための照明光学ユニットの製造装置としても成立するものである。すなわち、本発明の照明光学ユニットの製造装置は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造装置であって、前記第１集光素子を保持する第１集光素子保持部と、前記光束分割素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割素子位置調整機構と、前記偏光変換素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整機構と、前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子に光束を導入する光源と、この光源から出射され、前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子を介した光束に基づく光学像を投影する投影板と、この投影板上に形成された光学像を検出する光学センサとを備えていることを特徴とする。
【００２０】
さらに、照明光学ユニットが第２集光素子をさらに備えている場合、前記の照明光学ユニットの製造装置は、第２集光素子位置調整機構を具備するのが好ましく、また、投影板上には、被照明領域に応じた見切枠が形成されているのが好ましい。
このような照明光学ユニットの製造装置によれば、前記の照明光学ユニットの製造方法を実施することができるため、照明光学ユニットを高精度に製造することができる。
【００２１】
そして、前述の照明光学ユニットの製造方法により製造された照明光学ユニットによれば、光の利用率の高い照明光学ユニットとすることができ、これを光学機器に適用することにより、製造効率の向上を図ることができ、特にプロジェクタに採用した場合に有用である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
（１）照明光学ユニットを利用したプロジェクタの構造の説明
図１には、本発明の実施形態に係る照明光学ユニットを備えたプロジェクタ１００の光学系の構造を表す模式図が示されている。このプロジェクタ１００は、インテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１３０、リレー光学系１４０、電気光学装置１５０、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１６０、および投写光学系である投写レンズ１７０を備えている。
【００２３】
前記インテグレータ照明光学系１１０は、光源装置１１１および照明光学ユニット１１５を備え、光源装置１１１は、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等の光源ランプ１１２、リフレクタ１１３、および平行化レンズ１１４から構成されている。
照明光学ユニット１１５は、光源装置１１１から出射された光束を複数の部分光束に分割するとともに、各部分光束の偏光方向を、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束に揃える機能を具備し、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９を含んで構成されている。
【００２４】
第１レンズアレイ１１６は、光源ランプ１１２から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、照明光軸Ａと直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えて構成され、各レンズの縦横比は、後述する電気光学装置１５０を構成する液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の縦横比と対応している。
第１集光素子である第２レンズアレイ１１７は、前述の第１レンズアレイ１１６により分割された部分光束を集光する光学素子であり、第１レンズアレイ１１６と同様に照明光軸Ａに直交する面内にマトリクス状に配列される複数のレンズを備えている。各レンズの配列は、第１レンズアレイを構成するレンズと対応しているが、その大きさは、第１レンズアレイ１１６のように液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の縦横比と対応する必要はない。
【００２５】
偏光変換素子としてのＰＢＳアレイ１１８は、第１レンズアレイ１１６により分割された各部分光束の偏光方向を一方向に揃える光学素子であり、図２に示すように、偏光分離膜１１８Ａ、反射膜１１８Ｂ、位相差板１１８Ｃ、および遮光板１１８Ｄを備えている。
偏光分離膜１１８Ａは、各部分光束に含まれる偏光光束のうち、Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束の一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射することにより、両偏光光束を分離する。反射膜１１８Ｂは、この偏光分離膜１１８Ａで反射された偏光光束を９０°折り曲げて透過した偏光光束の出射方向に揃えて出射させる機能を有する。位相差板１１８Ｃは、偏光分離膜１１８Ａを透過した偏光光束の出射位置に応じて配置され、該偏光光束の偏光方向を変換する機能を有し、例えば、透過したのがＰ偏光光束であればＳ偏光光束に変換する。遮光板１１８Ｄは、ＰＢＳアレイ１１８に入射する不要な光を遮断する機能を有し、適切な偏光変換を実現するために設けられている。
【００２６】
第２集光素子としてのコンデンサレンズ１１９は、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、およびＰＢＳアレイ１１８を経た複数の部分光束を集光して、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上に重畳させる機能を有するレンズである（図２参照）。
このような照明光学ユニット１１５は、図３に示すように、保持枠１２０によって一体化され、第２レンズアレイ１１７およびＰＢＳアレイ１１８は、保持枠１２０内部に収納固定され、第１レンズアレイ１１６は、保持枠１２０の光入射側、コンデンサレンズ１１９は、保持枠１２０の光出射側に固定される。これらの光学素子の保持枠１２０に対する固定は、紫外線硬化型接着剤により行われる。
【００２７】
また、保持枠１２０の底部には、後述するライトガイド１８０への固定用のネジを挿入するための孔１２１が形成されている。
さらに、保持枠１２０の側面には、ＰＢＳアレイ１１８に応じた位置にスリット状の孔１２２が両側に形成されている。この孔１２２は、プロジェクタ１００の使用時、冷却空気を導入する孔として利用され、この孔１２２に冷却空気を引き通すことにより、ＰＢＳアレイ１１８の過熱防止を図っている。尚、この孔１２２は、後述する照明光学ユニットの製造装置１におけるＰＢＳアレイ位置調整機構５０の調整片を挿入するための孔としても機能する。
【００２８】
前記色分離光学系１３０は、２枚のダイクロイックミラー１３１、１３２と、反射ミラー１３３とを備え、これらのミラー１３１、１３２、１３３によりインテグレータ照明光学系１１０から出射された複数の部分光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有し、具体的には、ダイクロイックミラー１３１によって赤色光Ｒとその他の色光Ｇ、Ｂとが分離され、ダイクロイックミラー１３２によって緑色光Ｇおよび青色光Ｂが分離される。
前記リレー光学系１４０は、入射側レンズ１４１、リレーレンズ１４３、反射ミラー１４５、１４７、および出射側レンズ１４９を備え、色分離光学系１３０で分離された色光、例えば、本例では青色光Ｂを液晶パネル１５１Ｂまで導く機能を有している。
【００２９】
前記電気光学装置１５０は、３枚の光変調装置となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系１３０で分離された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂは、これら３枚の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。尚、この液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇの光路前段には、フィールドレンズ１５２が配置され、インテグレータ照明光学系１１０から射出された光束が照明光軸Ａに対して平行に入射するようになっていて、液晶パネル１５１Ｂについては、リレー光学系１４０の出射側レンズ１４９がこのフィールドレンズを兼用している。
【００３０】
前記色合成光学系となるクロスダイクロイックプリズム１６０は、３枚の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂから出射された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム１６０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。
投写レンズ１７０は、複数の組レンズからなるレンズユニットから構成され、クロスダイクロイックプリズム１６０で合成されたカラー画像をスクリーンＳＣ上に拡大投写する機能を有する。
【００３１】
以上のようなインテグレータ照明光学系１１０、色分離光学系１３０、リレー光学系１４０、電気光学装置１５０、クロスダイクロイックプリズム１６０、および投写レンズ１７０を備えた光学エンジンは、図４に示すように、光学部品用筐体であるライトガイド１８０内に収納され、一体化されている。ここで、色分離光学系１３０、およびリレー光学系１４０を構成するレンズ、ミラー等の光学部品は、ライトガイド１８０に対して直接固定されているが、インテグレータ照明光学系１１０については、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９は照明光学ユニット１１５として一体化されているため、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０ごとライトガイド１８０に装着される。
【００３２】
このような構造のプロジェクタ１００において、光源ランプ１１２から出射された光束は、リフレクタ１１３によってその出射方向が揃えられ、さらに平行化レンズ１１４によって平行化されて第１レンズアレイ１１６に入射する。
第１レンズアレイ１１６に入射した光束は、複数の部分光束に分割されて第１レンズアレイ１１６から出射され、第２レンズアレイ１１７を介してＰＢＳアレイ１１８の光束入射端面に入射し、Ｐ偏光またはＳ偏光のいずれかに偏光方向が揃えられ、コンデンサレンズ１１９を介して色分離光学系１３０に出射される。
【００３３】
色分離光学系１３０では、ダイクロイックミラー１３１、１３２によって、ＲＧＢの三色の色光に各部分光束に分離した後、赤色光Ｒは、フィールドレンズ１５２を介して液晶パネル１５１Ｒ、緑色光Ｇは、フィールドレンズ１５２を介して液晶パネル１５１Ｇ、青色光Ｂは、リレー光学系１４０を介して液晶パネル１５１Ｂにそれぞれ入射する。
各色光Ｒ、Ｇ、Ｂは、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂで画像情報に応じて変調された後、クロスダイクロイックプリズム１６０に出射され、このクロスダイクロイックプリズム１６０によって合成され、カラー画像として投写レンズ１７０を介して、スクリーンＳＣに投写される。
【００３４】
このようなプロジェクタ１００における照明光学ユニット１１５は、図２に示すように、被照明領域となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上に部分光束を重畳させる必要があるため、照明光学ユニット１１５を構成する第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９の光学的位置関係を高精度に調整することにより、光源ランプ１１２から出射された光束を無駄なく利用して、かつ被照明領域となる画像形成領域を均一に照明することが可能となる。
従って、照明光学ユニット１１５を構成する第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９の光学的位置関係は、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの均一かつ明るい照明を実現する上で重要なことである。
【００３５】
（２）照明光学ユニットの製造装置の構造
図５には、前記の照明光学ユニット１１５を製造する照明光学ユニットの製造装置１が示され、この製造装置１は、装置本体１０、第１集光素子保持部となる枠体保持部３０、光束分割素子位置調整機構となる第１レンズアレイ位置調整機構４０、偏光変換素子位置調整機構となるＰＢＳアレイ位置調整機構５０、光源となる照明装置６０、および第２集光素子位置調整機構となるコンデンサレンズ位置調整機構７０を備えている。尚、図示を略したが、製造装置１には、紫外線照射装置が設けられていて、各位置調整機構４０、５０、７０に設けられる紫外線照射部と光ファイバ等の導光手段により接続されている。
【００３６】
前記装置本体１０は、検出装置を収納する基部１１と、この基部１１の端部から垂直方向に延び、各調整機構を支持する支持部１２とを備えている。
基部１１は、その天面に照明装置６０の照明光軸直下に位置する部分に開口部が形成されていて、この開口部上には、投影板１３が配置され、さらにその上には、プロジェクタ１００の液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの光路前段に設けられるフィールドレンズ１５２と同様のフィールドレンズ１４が設けられている。投影板１３はすりガラスからなり、図６に示すように、このすりガラス上には、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域と略同寸法の大きさに設定された見切枠１３Ａが形成されている。
【００３７】
また、基部１１の内部には、照度計１５、ハーフミラー１６、および撮像素子としてのＣＣＤカメラ１７が収納されている。
照度計１５は、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整の際に用いられる光学センサであり、照明装置６０から出射される光束の照明光軸上、投影板１３の直下に配置されている。
ハーフミラー１６は、投影板１３に形成された光学像を、照度計１５またはＣＣＤカメラ１７いずれの光学センサで検出するかを選択する光学センサ選択部としての機能を有し、照明装置６０から出射される光束の照明光軸に対して、その反射面が略４５°の角度で配置されている。そして、ハーフミラー１６を透過した光束は、照度計１５で検出され、ハーフミラー１６で反射した光束は、ＣＣＤカメラ１７で検出される。
【００３８】
ＣＣＤカメラ１７は、電荷結合素子（Charge Coupled Device）を撮像素子とするエリアセンサであり、投影板１３上に形成された光学像をハーフミラー１６を介して撮像して電気信号に変換するものである。尚、図５では図示を略したが、
このＣＣＤカメラ１７は、基部１１内部に設けられる移動機構上に設置されていて、ハーフミラー１６で反射した光束の光軸に対して、接近離間方向（Ｚ軸方向）、光軸に直交する面内方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている。
また、このＣＣＤカメラ１７から出力される信号は、図示を略したが、ビデオキャプチャボードを介してコンピュータに取り込まれ、該コンピュータ上に展開される画像処理プログラムによって処理される。
【００３９】
支持部１２は、基部１１に向く側面に設けられるレール１８を有し、このレール１８には、前記の枠体保持部３０、第１レンズアレイ位置調整機構４０、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０、照明装置６０、およびコンデンサレンズ位置調整機構７０が取り付けられる。
また、図示を略したが、支持部１２内部には、各位置調整機構や光学センサに電力を供給する電源供給装置が収納されている。
【００４０】
第１集光素子保持部としての前記枠体保持部３０は、図７に示すように、平面コ字形の基台３１と、この基台３１の先端部分に設けられる保持部本体３２から構成されている。
基台３１は、コ字形の開口された部分で支持部１２のレール１８と接合固定され、その側面部分には、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０を取り付ける貫通孔３１１、孔３１２が形成されている。
保持部本体３２は、基台３１の先端側側面に設けられる板状体から構成され、その略中央部分には、雌ネジ孔３２１が２カ所形成されていて、照明光学ユニット１１５を保持部本体３２に固定する場合、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０に形成された孔１２１にボルトを挿入し、このボルトを雌ネジ孔３２１と螺合することにより、照明光学ユニット１１５は保持部本体３２に固定される。
【００４１】
ＰＢＳアレイ位置調整機構５０は、位置調整部５１と、調整対象となるＰＢＳアレイ１１８を狭持するワーク狭持部５２とを備えている。
位置調整部５１は、基台３１の側面に配置される一対の平面Ｌ字形状の調整部本体５１１と、前記の基台３１に形成された貫通孔３１１に挿通され、一対の調整部本体５１１を基端部分で連結するシャフト５１２を備えている。
調整部本体５１１は、基台３１と向き合う側面の略中央部分から突出する支持棒５１３を有し、この支持棒５１３は、基台３１の側面に形成された孔３１２に挿入される。
【００４２】
また、基台３１の側面および一方の調整部本体５１１（図中左側）の間には、スプリング５１４が介在するとともに、他方の調整部本体５１１（図中右側）には、先端が基台３１の側面と当接し、基端がマイクロメータヘッドとされた押圧棒５１５が設けられている。
この押圧棒５１５は、マイクロメータヘッド部分を回転すると、調整部本体５１１の側面から突出方向に進退するように構成され、押圧棒５１５を突出させると、その反力によって調整部本体５１１が図中右側に移動し、押圧棒５１５の突出量を少なくすると、スプリング５１４の付勢力によって図中左側に移動する。つまり、押圧棒５１５および付勢手段としてのスプリング５１４は、位置調整部５１を、基台３１に対して左右方向に移動させる調整機構として機能する。
【００４３】
ワーク狭持部５２は、調整対象となるＰＢＳアレイ１１８の側面部分と当接する狭持片５２１と、この狭持片５２１を覆う保護部５２２と、狭持片５２１および保護部５２２を進退させるアクチュエータ５２３とを備えている。
アクチュエータ５２３により狭持片５２１および保護部５２２を保持枠１２０に突出させると、保護部５２２が保持枠１２０の側面近傍で停止し、狭持片５２１は、保護部５２２の先端から突出し、図３に示される保持枠１２０の孔１２２を貫通し、ＰＢＳアレイ１１８を狭持する。尚、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整に際しては、位置調整部５１のマイクロメータヘッドを回転することにより、ＰＢＳアレイ１１８は、左右方向、すなわち偏光分離方向に移動し、保持枠１２０内の第２レンズアレイ１１７（図７では図示略）との位置調整を行うことができる。
【００４４】
前記第１レンズアレイ位置調整機構４０は、図８〜図１０に示されるように、基台４１、アクチュエータ４２、ワーク保持部４３、面内位置調整部４４、および回転位置調整部４５を備えている。尚、図８は側面図、図９は正面図、図１０は回転位置調整部４５の構造を表す概要斜視図である。
基台４１は、支持部１２のレール１８に取り付けられる部分であり、アクチュエータ４２は、ワーク保持部４３、面内位置調整部４４、および回転位置調整部４５を上下方向、すなわち照明光軸方向に進退させる駆動機構である。
【００４５】
ワーク保持部４３は、調整対象となる第１レンズアレイ１１６を装着する部分であり、図１０にも示されるように、第１レンズアレイ１１６をその周縁部分で保持する一対の保持片４３１を備え、この一対の保持片４３１の間に第１レンズアレイ１１６が装着される。尚、この一対の保持片４３１間の空間には何も設けられておらず、照明装置６０から出射された光束は、この部分から第１レンズアレイ１１６に供給される。
【００４６】
面内位置調整部４４は、前記の枠体保持部３０に装着された保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の面内位置を調整する部分である。具体的には、この面内位置調整部４４は、照明光軸に沿った方向をＺ軸方向とすると、このＺ軸方向に直交する面内の位置を調整するために設けられ、図３における照明光学ユニット１１５の左右方向となるＸ軸方向の位置調整を行うＸ軸位置調整部４４１と、上下方向となるＹ軸方向の位置調整を行うＹ軸位置調整部４４２とを備えている。
【００４７】
Ｘ軸位置調整部４４１は、基台４１に対して左右方向に摺動する溝状の嵌合機構から構成され、その端部に設けられるマイクロメータヘッド４４１Ａを回転すると、ワーク保持部４３を、基台４１に対してＸ軸方向に位置調整することができる。同様にＹ軸位置調整部４４２は、このＸ軸位置調整部４４１に対して、前後方向に摺動する溝状の嵌合機構から構成され、その端部に設けられるマイクロメータヘッド４４２Ａを回転すると、ワーク保持部４３を基台４１に対してＹ軸方向に位置調整することができる。
【００４８】
回転位置調整部４５は、保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の照明光軸回りの位置を調整する部分であり、図１０に示すように、操作部４５１、可動部４５２、および台座４５３を備え、可動部４５２の基端部分は、前記のワーク保持部４３と接合されている。
操作部４５１は、Ｙ軸位置調整部４４２の下面に固定されるプレート部４５１Ａと、このプレート部４５１Ａの先端に形成される雌ネジ孔４５１Ｂと、この雌ネジ孔４５１Ｂと螺合するネジ軸４５１Ｃの基端部分に設けられる操作つまみ４５１Ｄとを備える。操作つまみ４５１Ｄを回転すると、ネジ軸４５１Ｃが雌ネジ孔４５１Ｂの孔端からの突出量を変更することができる。
【００４９】
可動部４５２は、操作部４５１のプレート部４５１Ａと接合される台座４５３によって操作部４５１に対して回転自在に保持されるとともに、その先端部分には、ネジ軸４５１Ｃと当接する当接片４５２Ａが形成されている。
尚、操作部４５１、可動部４５２、台座４５３の第１レンズアレイ１１６の光束透過領域に応じた平面位置には、照明装置６０からの光束を第１レンズアレイ１１６に供給するために、それぞれ円形状の開口部が形成されている。
【００５０】
このような回転位置調整部４５において、操作つまみ４５１Ｄを操作してネジ軸４５１Ｃを突出させると、可動部４５２の当接片４５２Ａが押され、可動部４５２が照明光軸回りに回転し、これに伴い、第１レンズアレイ１１６の照明光軸回りの回転位置が調整される。
【００５１】
前記照明装置６０は、調整対象となる第１レンズアレイ１１６、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９に平行光束を供給する部分であり、図１１に示されるように、光源部６１および鏡筒部６２を含んで構成される。
光源部６１は、筐体内部に収納される光源ランプ６１１を備え、光源ランプ６１１としては、タングステン球が用いられている。
鏡筒部６２は、筒状先端部分に設けられる平行化レンズ６２１と、この平行化レンズ６２１の先端部分に設けられる絞り機構６２２とを備えている。
【００５２】
このような照明装置６０において、光源ランプ６１１から出射した拡散光束は、鏡筒部６２の先端の平行化レンズ６２１によって平行化されて照明装置６０の外部に平行光束として出射される。尚、絞り機構６２２は、平行光束の口径を調整するために設けられていて、カメラ等に用いられる公知の絞り機構を採用することができる。
【００５３】
前記コンデンサレンズ位置調整機構７０は、図１２、図１３に示されるように、基台７１、アクチュエータ７２、ワーク保持部７３、および面内位置調整部７４を備えている。尚、図１２は側面図、図１３は正面図である。
基台７１は、レール１８に取り付けられる部分であり、アクチュエータ７２は、ワーク保持部７３および面内位置調整部７４を上下方向に進退させる駆動機構である。尚、図５に示されるように、アクチュエータ７２は、ワーク保持部７３、面内位置調整部７４の下方に配置され、その本体は、装置本体１０の基部１１内に収納されている。
【００５４】
ワーク保持部７３は、調整対象となるコンデンサレンズ１１９を装着する部分であり、該コンデンサレンズ１１９が載置される板状体から構成され、コンデンサレンズ１１９が載置される部分には、照明装置６０からの光束を透過する開口部７３１が形成されている。
面内位置調整部７４は、保持枠１２０に対するコンデンサレンズ１１９の面内位置を調整する部分であり、前記の第１レンズアレイ位置調整機構４０の面内位置調整部４４と同様に、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向に位置調整する。そして、この面内位置調整部７４は、面内位置調整部４４と同様の構造を有し、マイクロメータヘッド７４１Ａ、７４２Ａを操作することにより、コンデンサレンズ１１９のＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置を調整することができるようになっている。
【００５５】
（３）照明光学ユニットの製造方法
このような照明光学ユニットの製造装置１を用いた照明光学ユニット１１５の製造は、図１４に示されるフローチャートに基づいて行われる。
まず、保持枠１２０に対して第２レンズアレイ１１７を、外形基準で取り付け固定する（処理Ｓ１）。具体的には、第２レンズアレイ１１７の側端縁（Ｘ軸方向端縁）に紫外線硬化型接着剤を塗布した後、保持枠１２０の内側底面および内側側面に当接させ、位置調整を行い、設計上の位置に調整できたら紫外線を照射して第２レンズアレイ１１７を保持枠１２０に固定する。
【００５６】
第２レンズアレイ１１７が保持枠１２０に固定されたら、保持枠１２０を枠体保持部３０に装着するとともに（処理Ｓ２）、第１レンズアレイ１１６をレンズアレイ位置調整機構４０に、コンデンサレンズ１１９をコンデンサレンズ位置調整機構７０にセットする（処理Ｓ３）。尚、第１レンズアレイ１１６およびコンデンサレンズ１１９の保持枠１２０との当接面には、予め紫外線硬化型接着剤を塗布しておく。
【００５７】
製造装置１に調整対象がセットされたら、光学センサをＣＣＤカメラ１７に切り換え（処理Ｓ４）、コンピュータを起動させるとともに、照明装置６０を点灯する（処理Ｓ５）。
次に、コンデンサレンズ位置調整機構７０のアクチュエータ７２を操作して、コンデンサレンズ１１９の接着剤塗布面を、保持枠１２０の光束出射端面と当接させる（処理Ｓ６）。
【００５８】
保持枠１２０とコンデンサレンズ１１９が当接した状態で、保持枠１２０に対するコンデンサレンズ１１９の位置調整を行う（処理Ｓ７：第２集光素子位置調整工程）。調整は、投影板１３上に形成される光学像をＣＣＤカメラ１７で撮像して得られる見切枠１３Ａ内の面内輝度に基づいて行われ、操作者は、コンピュータで処理される面内輝度を監視しながら、コンデンサレンズ位置調整機構７０の面内位置調整部７４のマイクロメータヘッド７４１Ａ、７４２Ａを操作して、見切枠１３Ａ内の面内輝度が最も明るく、かつ輝度のばらつきがない位置にコンデンサレンズ１１９を調整する。
そして、コンデンサレンズ１１９の位置調整が終了したら、紫外線照射装置から紫外線を照射して保持枠１２０に対してコンデンサレンズ１１９を位置決め固定する（処理Ｓ８：第２集光素子位置決め工程）。
【００５９】
コンデンサレンズ１１９の位置決めが終了したら、レンズアレイ位置調整機構４０のアクチュエータ４２を操作して、第１レンズアレイ１１６の接着剤塗布面を、保持枠１２０の光束入射端面と当接させる（処理Ｓ９）。
保持枠１２０および第１レンズアレイ１１６が当接した状態で保持枠１２０に対する第１レンズアレイ１１６の位置調整を行う（処理Ｓ１０：光束分割光学素子位置調整工程）。調整は、コンデンサレンズ１１９の位置調整と略同様の方法で行われ、ＣＣＤカメラ１７で撮像された見切枠１３Ａ内の面内輝度を監視しながら、操作者が面内位置調整部４４のマイクロメータヘッド４４１Ａ、４４２Ａ、および回転位置調整部４５の操作つまみ４５１Ｄを操作して調整する。
第１レンズアレイ１１６の位置調整が終了したら、紫外線を照射して保持枠１２０に対して第１レンズアレイ１１６を位置決め固定する（処理Ｓ１１：光束分割素子位置決め工程）。
【００６０】
第１レンズアレイ１１６の位置決めが終了したら、ＰＢＳアレイ１１８の出射側端面端部に紫外線硬化型接着剤を塗布した状態で、ＰＢＳアレイ１１８を保持枠１２０に挿入し（処理Ｓ１２）、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０のアクチュエータ５２３を操作して、狭持片５２１を突出させ、狭持片５２１の先端部分でＰＢＳアレイ１１８を狭持する（処理Ｓ１３）。
尚、図３に示すように、保持枠１２０には、内部側面から突出するリブが形成されているので、この部分と当接する位置に紫外線硬化型接着剤を塗布しておく。また、光学センサを照度計１５に切り換える（処理Ｓ１４）。
【００６１】
操作者は、照度計１５で検出される照度を監視しながら、ＰＢＳアレイ位置調整機構５０のマイクロメータヘッド５１５を操作して、照度計の値が最も大きくなる位置にＰＢＳアレイ１１８を調整する（処理Ｓ１５：偏光変換素子位置調整工程）。
そして、ＰＢＳアレイ１１８の位置調整が終了したら、紫外線照射装置から紫外線を照射して保持枠１２０に対してＰＢＳアレイ１１８を位置決め固定する（Ｓ１６：偏光変換素子位置決め工程）。
【００６２】
このようにして製造された照明光学ユニット１１５は、色分離光学系１３０およびリレー光学系１４０を構成する光学素子とともに、図４に示されるライトガイド１８０内にネジ止め固定される。尚、照明光学ユニット１１５の保持枠１２０およびライトガイド１８０は、樹脂等により一体成形された寸法精度の高いものであるため、ライトガイド１８０に対する照明光学ユニット１１５の位置調整を行うことなく、照明光学ユニット１１５をライトガイド１８０に固定することができる。
【００６３】
（４）実施形態の効果
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１０により第２レンズアレイ１１７に対して第１レンズアレイ１１６を最も適切な位置、すなわち光の利用率の高い位置に調整して、光束分割素子位置決め工程Ｓ１１により両者の相対位置を固定することができる。そして、この光束分割光学素子位置決め工程Ｓ１１の後に、偏光変換素子位置調整工程Ｓ１５を実施することにより、第１レンズアレイ１１６により分割された部分光束の光学像形成位置に応じて、ＰＢＳアレイ１１８の位置を調整することができるため、第１レンズアレイ１１６により分割された各部分光束を、ＰＢＳアレイ１１８によって適切に変換することができる。
【００６４】
これにより、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、およびＰＢＳアレイ１１８の光学的相対位置を高精度に調整できるため、高精度の照明光学ユニット１１５を製造することができ、ライトガイド１８０に照明光学ユニット１１５を固定するだけで、被照明領域となる液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂを最適に照明することができ、光学機器の製造の効率化を実現することができる。
【００６５】
また、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１の前段にコンデンサレンズ１１９の位置を調整する第２集光素子位置調整工程Ｓ７および第２集光素子位置決め工程Ｓ８を実施することにより、第２レンズアレイ１１７およびコンデンサレンズ１１９によって最終的に被照明領域上でどのような光学像が形成されるかを考慮しながら、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１を実施できるため、第１レンズアレイ１１６の位置調整を一層高精度に行うことができ、各部分光束を確実に液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域上で重畳させることができる。
【００６６】
さらに、第２集光素子位置調整工程Ｓ７、光束分割光学素子位置調整工程Ｓ１１、偏光変換素子位置調整工程Ｓ１５が、照明装置６０から出射され、各調整対象を経た光束を投影板１３上に投影し、これを裏面側でＣＣＤカメラ１７や照度計１５等の光学センサで検出しながら実施されることにより、実際に形成される光学像の状態を確認しながら位置調整を行うことができるため、実使用状態に近い状態で位置調整を行うことができ、照明光学ユニット１１５を光学的に一層高精度に製造することができる。
【００６７】
そして、ＣＣＤカメラ１７で検出された信号をコンピュータで処理することにより、各光学素子が適切な位置にあるか否かを簡単に判定することができるため、照明光学ユニット１１５の製造効率を一層向上させることができる。
また、投影板１３上に見切枠１３Ａが形成されていることにより、液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域の大きさを確認しながら、位置調整を行うことができるため、確実に液晶パネル１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂの画像形成領域を均一にかつ明るく照明する照明光学ユニット１１５を製造することができる。
【００６８】
（５）実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記実施形態では、照明光学ユニット１１５は、保持枠１２０を有し、第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７、ＰＢＳアレイ１１８、およびコンデンサレンズ１１９は、この保持枠１２０に対して装着固定されていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、保持枠１２０を有さず、スペーサ等を利用してこれらの光学素子間の距離を確保して一体化した照明光学ユニットであっても本発明を採用することができる。
【００６９】
また、前記実施形態では、第２レンズアレイ１１７を外形基準で最初に保持枠１２０に固定していたが、本発明はこれに限られず、第１レンズアレイ１１６を最初に外形基準で保持枠１２０に固定しておき、第２レンズアレイ１１７の最適位置調整を実施しても、第１集光素子に対する光束分割光学素子の相対位置を調整することができる。
さらに、前記実施形態では、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に位置調整固定していたが、本発明はこれに限られず、コンデンサレンズ１１９を保持枠１２０に収納固定しない構造であってもよい。コンデンサレンズ１１９の光軸合わせは第１レンズアレイ１１６、第２レンズアレイ１１７等と比較して比較的に容易だからである。
【００７０】
そして、前記実施形態では、各位置調整機構４０、５０、７０は、操作者がマイクロメータヘッド等を操作することにより、調整対象の調整を行うように構成されていたが、これに限られない。すなわち、製造装置に各位置調整機構の調整部を駆動する駆動機構を設けておき、光学センサで検出され、コンピュータに入力される信号に基づいて、コンピュータが自動的に駆動機構を制御するように構成してもよい。このようにすれば、調整操作を含むすべてを自動化することができるため、照明光学ユニットの製造効率が一層向上する。
【００７１】
また、前記実施形態は、製造された照明光学ユニット１１５は、三板式のプロジェクタ１００に用いられていたが、これに限らず、他の光学機器の照明光学系にも利用することができる。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００７２】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、光束分割光学素子の位置決めを行った後に偏光変換素子位置調整工程を実施することにより、各光学素子の光学的相対位置を高精度に調整できるため、高精度の照明光学ユニットを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構造を表す模式図である。
【図２】前記実施形態における光学系の構造を説明するための模式図である。
【図３】前記実施形態における照明光学ユニットの構造を表す概要斜視図である。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの光学エンジンの構造を表す概要斜視図である。
【図５】前記実施形態における照明光学ユニットの製造装置を表す側面図である。
【図６】前記実施形態における投影板の構造を表す正面図である。
【図７】前記実施形態における枠体保持部および偏光変換素子位置調整機構の構造を表す平面図である。
【図８】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図９】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の構造を表す正面図である。
【図１０】前記実施形態における光束分割光学素子位置調整機構の回転調整部の構造を表す概要斜視図である。
【図１１】前記実施形態における照明装置の構造を表す模式図である。
【図１２】前記実施形態における第２集光素子位置調整機構の構造を表す側面図である。
【図１３】前記実施形態における第２集光素子位置調整機構の構造を表す正面図である。
【図１４】前記実施形態における照明光学ユニットの製造方法を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 照明光学ユニットの製造装置
１３ 投影板
１５ 照度計（光学センサ）
１７ ＣＣＤカメラ（光学センサ）
３０ 枠体保持部（第１集光素子保持部）
４０ レンズアレイ位置調整機構（光束分割光学素子位置調整機構）
５０ ＰＢＳアレイ位置調整機構（偏光変換素子位置調整機構）
６０ 照明装置（光源）
７０ コンデンサレンズ位置調整機構（第２集光素子位置調整機構）
１００ プロジェクタ
１１５ 照明光学ユニット
１１６ 第１レンズアレイ（光束分割素子）
１１７ 第２レンズアレイ（第１集光素子）
１１８ ＰＢＳアレイ（偏光変換素子）
１１９ コンデンサレンズ（第２集光素子）
１３１ 見切枠
Ｓ７ 第２集光素子位置調整工程
Ｓ８ 第２集光素子位置決め工程
Ｓ１０ 光束分割光学素子位置調整工程
Ｓ１１ 光束分割光学素子位置決め工程
Ｓ１５ 偏光変換素子位置調整工程
Ｓ１６ 偏光変換素子位置決め工程
Claims (8)
- 光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造方法であって、
前記照明光学ユニットは、前記第１集光素子と組み合わされることにより、光源から出射された光束を被照明領域上で結像させる第２集光素子を備え、
前記第１集光素子に対する前記第２集光素子の位置調整を行う第２集光素子位置調整工程と、
この第２集光素子位置調整工程で位置調整された第２集光素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する第２集光素子位置決め工程と、
前記第１集光素子に対する前記光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割光学素子位置調整工程と、
この光束分割光学素子位置調整工程で調整された光束分割光学素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する光束分割光学素子位置決め工程と、
前記第１集光素子に対する前記偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整工程と、
この偏光変換素子位置調整工程で調整された偏光変換素子を、前記第１集光素子に対して位置決め固定する偏光変換素子位置決め工程とを備え、
前記各位置調整工程は、光源から前記第１集光素子および各調整工程に応じた光学素子を介して出射された光束により、被照明領域に応じた位置に配置される投影板上に形成される光学像を、光学センサで検出しながら実施されることを特徴とする照明光学ユニットの製造方法。 - 請求項１に記載の照明光学ユニットの製造方法において、
前記投影板には、被照明領域に応じた見切枠が形成されていることを特徴とする照明光学ユニットの製造方法。 - 請求項１または請求項２に記載の照明光学ユニットの製造方法において、
前記偏光変換素子位置調整工程は、前記光学センサで検出される投影板上の照度を取得して、この照度が最も大きくなる位置を最適位置であると判定して調整を終了することを特徴とする照明光学ユニットの製造方法。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の照明光学ユニットの製造方法により製造されたことを特徴とする照明光学ユニット。
- 請求項４に記載の照明光学ユニットを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
- 光源から出射された光束を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子と、この光束分割光学素子により分割された各部分光束を集光する複数のレンズを備えた第１集光素子と、前記光束分割光学素子により分割された各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子とを備えた照明光学ユニットを製造する照明光学ユニットの製造装
置であって、
前記第１集光素子を保持する第１集光素子保持部と、
前記光束分割光学素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該光束分割光学素子の位置調整を行う光束分割光学素子位置調整機構と、
前記偏光変換素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該偏光変換素子の位置調整を行う偏光変換素子位置調整機構と、
前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子に光束を導入する光源と、
この光源から出射され、前記第１集光素子、前記光束分割光学素子、および前記偏光変換素子を介した光束に基づく光学像を投影する投影板と、
この投影板上に形成された光学像を検出する光学センサとを備えていることを特徴とする照明光学ユニットの製造装置。 - 請求項６に記載の照明光学ユニットの製造装置において、
前記照明光学ユニットは、前記第１集光素子と組み合わされることにより、光源から出射された光束を被照明領域上で結像させる第２集光素子を備え、
この第２集光素子を保持しつつ、前記第１集光素子に対する該第２集光素子の位置調整を行う第２集光素子位置調整機構を備えていることを特徴とする照明光学ユニットの製造装置。 - 請求項６または請求項７に記載の照明光学ユニットの製造装置において、
前記投影板上には、被照明領域に応じた見切枠が形成されていることを特徴とする照明光学ユニットの製造装置。
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